电梯电力拖动系统[深度荟萃]
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电梯电力拖动系统
下都要有良好机械控制性能。
5
三、特点
2.运行速度与控制：
一般起重机械运行速度在0.1m/s-0.4m/s
第
之间.电梯运行速度关系到电梯运行效
一
率，又要保证良好运行舒适感，因此要求
节
速度调节范围大；速度过渡平滑；加、减
速度可控制。目前运行速度最高的电梯是
迪拜塔，运行速度达到17.5m/s，其次是
梯，运行舒适感好；平层精度高。随着变
频技术的发展，将被变频控制取代。主要
缺点：使用发电机系统，体积大、能源使
用率低、噪声大需经常维护。
4
三、特点
1.电梯的负载情况：
第
电梯负载随载重量而变化，运转方向随控
一
制需要而改变，对重与轿厢存在重量差
节
别，在不同条件下，电动机处于电动或制
动状态且有可控的输出转距，在任何情况
第
减速时，降低输出频率，此时的转差造成
四
电机处于发电状态，发出的电反给变频
节
器，造成直流母线电压升高，变频器系统 检测直流母线电压，当高于设定值后，接
通制动电阻，消耗掉多余能量，让电动机
减速，跟随运行曲线运行。在电动机接近
零速时，变频器输出直流制动电压，并维
和通话。
8
供电与主机控制
2. 主开关
每台电梯都应装设一个能切断该台电梯电
路的主开关，开关容量应稍大于所有电路
第
的总容量，并具有切断正常情况下最大电
一
流的能力。开关具有稳定的断开和闭合位 置。在断开位置能锁住。
节
各台电梯必须有与曳引机、控制柜对应的
明显标识。
9
不能切断照明电路、通风、报警、插座， 相应开关应装设在主开关附近。
电梯电力拖动系统概述
现，属于淘汰型产品。
5
调压调速曳引机
双绕组或双速设计，带有强制风冷装置
曳 引 机
6
二、分类
3.变频变压调速系统：
采用单速电动机作为动力，使用电力半导
第
体元件供电，对供电电压和频率进行调
一
节，改变电动机转速（属无极调速）。调
节
速性能达到直流电机的水平，运行舒适感
好；平层精度高；可提供能量反馈装置；
率。符合现代绿色环保的时代要 求。现在越来越多用户要求配备能 量反馈装置，应用到电梯设备中。
17
关
根据国标9.10.4上行超速保护装置应作用 到轿厢、对重、钢丝绳、曳引轮。
于
原理：同步主机既是电动机也是发电机，
同
通电时产生机械能，不通电有机械能时， 向外发电，当电梯不运行时，控制系统短
步
接电机进线（封星），当电动机非正常运
第
发展带动了电机的革命。永磁同步电机在 电梯上的应用就是代表，主要特点为：输
一
出力矩大，多采用无齿轮形式，机械结构
节
简单，可做到免维护运行；无减速箱，传 动效率高，省去了加油、换油的麻烦；速
度调节范围广且在高速和低速状态下都具
补
有良好的性能；各方面性能指标都接近直
充
流电动机的水平，使用变频器控制，并配 备高精度旋编，调速比在1000:1以上，控
一
供给直流电机动力。或直接控制晶闸管整
节
流对直流电机进行供电。一般用于高速电
梯，运行舒适感好；平层精度高。随着变
4
频技术的发展，将被变频控制所取代。主
要缺点：使用发电机系统，体积大、能源
使用率低、噪声大需经常维护。
学习任务7：电梯的电力拖动系统
学习任务7电梯的电力拖动系统任务分析通过本任务的学习，了解电梯的机械特性，了解双速电梯、调压调速电梯和变频变压调速电梯的工作原理。
建议课时建议完成本任务为10学时。
学习目标应知1.电梯传动系统的动力学特性。
2.电梯运行速度给定曲线设计。
3. 双速电梯、调压调速电梯和变频变压调速电梯的工作原理应会1.了解电梯机械特性。
2.了解电梯永磁驱动方式学习任务7.1——交流双速拖动系统基础知识一、电力拖动方式电梯运行性能的好坏，很大程度上取决于电力拖动系统的优劣。
随着科学的发展，电梯电力拖动系统经历了从简单到复杂，从不完善到完善的过程。
目前我国曳引式电梯电力拖动系统有两大类型，一是交流拖动系统，即用交流电动机作动力的拖动系统；二是直流拖动系统，即用直流电动机作动力的拖动系统。
交流拖动系统，有单速、双速、调速之分。
直流拖动系统，有可控硅励磁和可控硅供电系统之分。
1.交流单速拖动方式只有一种运行速度，一般只用于服务电梯（杂物电梯），速度小于0.5米/秒。
2.交流双速拖动方式有两种运行速度，大量用于货梯，，速度为0.25米／秒～1.0米/秒。
3.交流调速拖动方式电动机的转速可调的拖动系统，一般用于客梯。
交流调速拖动系统又可分为调压调速（ACVV）和变压变频调速（VVVF）系统。
ACVV系统是通过对交流电动机的定子进行调压调速，减速时配合涡流制动、能耗制动、反接制动等进行减速控制，以获得好的舒适感和平层准确度，多用于2米／秒以下速度的电梯。
VVVF系统是采用变压变频技术，对电动机的供电频率和电压进行控制，可以达到直流电动机驱动电梯的水平，具有体积少，重量轻，效率高，节能省电等优点。
4.直流可控硅励方式是一种发电机--电动机调速系统（简称：G-M调速系统）我国生产的直流电梯多是G-M调速电梯。
调整发电机的励磁电流，就可改变发电机的输出电压，实现了电动机的调压调速。
由于G-M调速系统能耗大，维修困难。
我国早已不生产此类电梯。
电梯电力拖动系统概述
电梯电力拖动系统概述1. 引言电梯作为现代城市中不可或缺的交通工具之一，承载着人们方便快捷的出行需求。
而电梯的升降系统中，电力拖动系统起到了至关重要的作用。
本文将对电梯电力拖动系统进行概述，包括其基本组成部分、工作原理和应用场景等。
2. 电力拖动系统的基本组成部分电力拖动系统主要由电动机、减速器、传动装置、控制系统和安全保护系统等组成。
2.1 电动机电动机是电梯电力拖动系统的核心部分，其主要通过电能转换为机械能。
常见的电动机类型包括交流异步电动机和直流电动机，其选择根据具体的应用需求而定。
2.2 减速器减速器主要起到减速传动的作用，将电动机的高速旋转转换为适合电梯升降的低速转动。
其结构一般包括齿轮、轴承和润滑装置等。
2.3 传动装置传动装置将电动机经过减速器减速后的转动传递给悬挂在电梯轿厢上的钢丝绳或链条等，使得电梯能够升降运行。
常见的传动装置有钢丝绳驱动和链条驱动两种。
2.4 控制系统控制系统主要用于控制电梯的运行，其中包括电梯上下行、开关门操作等。
控制系统依靠电路板和传感器等电子元件实现对电梯状态和运行过程的监控与控制。
2.5 安全保护系统安全保护系统是电梯电力拖动系统中不可或缺的部分，其主要保障乘客的安全。
常见的安全保护系统包括限速器、门锁装置、制动装置等，确保在突发情况下电梯能够安全停止或运行。
3. 电力拖动系统的工作原理电力拖动系统的工作原理可以简单概括为电动机驱动传动装置，进而实现电梯的升降运行。
具体步骤如下：1.控制系统接收到用户按下上行或下行按钮的指令。
2.控制系统通过电路板和传感器等检测电梯轿厢的位置和运行状态。
3.控制系统根据检测到的信息，控制电动机的启动和停止，同时控制传动装置的运行方向。
4.电动机通过减速器将高速旋转减速后，经过传动装置传递给钢丝绳或链条等，推动电梯轿厢上升或下降。
5.在上升或下降过程中，安全保护系统不断监测电梯的运行状态，确保乘客的安全。
6.当电梯轿厢到达用户所设定的目标楼层时，控制系统控制电动机停止，并进行开门操作。
电梯的电力拖动系统
第二节 电梯常见拖动方式及电梯的速度曲线
一、电梯常见拖动方式及其特点
交流变极调速系统：
变极调速原因：为准确平层，要求电梯停车前的速度越低
越好，这时，就要求交流电动机不仅仅只有一种转速，而 是要有两种或三种转速； 方法：改变电动机定子绕组的极对数，因为交流异步电动 机转速与其极对数成反比，改变极对数就可改变同步转速； 特点：多用于开环方式控制，线路简单，价格低，但乘坐 舒适感差； 应用：速度不大于1m/s的电梯。
交流调压调速能耗制动电梯主拖动系统原理图
二、涡流制动器交流调压调速
制动过程：定子绕组由直流电流激磁。涡流制动器在电梯使用中，或 与电梯的主电动机共为一体，或与电动机分离，但两者的转子是同轴 相连的。因而具有可调节制动转矩的特性。减速时，断开主电动机电 源，给同轴的涡流制动器的定子绕组输入直流电源，此时转子仍在旋 转并产生磁力线，这样在转子中产生并分布与定子磁场相关的涡流电 流，该涡流电流产生的磁力线与定子磁力线相互作用，产生涡流制动 转矩，进行制动减速。 电梯瞬时距离 S S 0 vdt
交流变压调速系统
控制方式：可控硅闭环调速； 特点：乘坐舒适，平层精确度高； 应用：速度为2.5m/s以下的电梯。
调频调压调速系统
特点：节能、效率高、驱动设备体积小、重量轻； 应用：高速电梯
直流拖动系统
特点：调速性能好、调速范围大
二、电梯的速度曲线
（一）对电梯快速性的要求
电梯作为一种交通工具，对于快速性的要求是必不可少的。快速可 以节省时间，这对于处在快节奏的现代社会的乘客是很重要的。
第三章 电梯电力拖动系统分解
15
A、卷绕式拖动系统电动机 PN=KQNvN/η= KMNgvN/η= KMNvN/102 η K=1.1~1.6 B、有对重曳引电动机
PN=K(1-KP)mNvN/102 η;
KP=(QP-QJ)/QN =(mP-mJ)/mN ;
KP=0.4~0.5
K、KP、 η的取值要求：
P79
16
曳引电动机发热与过载、起动校验： 一、初选电动机 MN=9550PN/nN 二、发热校验 A、直流或变频调速电梯 电动机内磁通量额定不变，可用等效负载转矩法。 电动机额定转矩：ＭＮ 等效负载转矩：Ｍｄ
电动机相序实现正反转运行的接触器，当KM接通
时电动机正转，拖动轿厢向上运动；当KMR接通
时，电动机反转，拖动轿厢向下运动。显然KM与
KMR也应互锁，以防止电源被短路，KR和KR1分
别为快速运行热继电器和慢速运行热继电器，是用
来保护快速绕组和慢速绕组，防止由于电动机过载
造成电机绕组过热而损坏的事故。
30
采用双速电动机作电梯曳引电动机、对高速 绕组实行调压控制、对低速绕组实施能耗制动控 制的电梯是目前调压调速电梯的主要拖动方式。 电动机的高速绕组接成星形调压方式，每一 相接有一对反并联的晶闸管，接触器KM和KMR 是改变电动机转向的上行和下行接触器。在这种 形式下，还可以利用接触器的辅助触点实现互锁、 传递信号，KM、KMR在不运行时可以断开电路， 起到保护晶闸管的作用，还可以避免由于晶闸管 的误触发或短路造成电梯误动作的事故。
（150～300次） Ｃ、电动机为周期断续工作制。 电动机持续率（FS） 15%、25%、40%、60%； 电梯持续率 30%～70%;
14
持续率的估算方法：FS=tg/T Ｄ：交流电梯，要求ＭST足够大，ＩST足够小。 通常ＩST ＝５～７ＩN ，ＭST＝0.7~1.8ＭN。 曳引电动机功率的粗选： 用平均负载（静态负载）代替等效负载。 原因：加速阶段负载转矩增大，制动阶段负载转 矩（Md）减小。
A、卷绕式拖动系统电动机 PN=KQNvN/η= KMNgvN/η= KMNvN/102 η K=1.1~1.6 B、有对重曳引电动机
PN=K(1-KP)mNvN/102 η;
KP=(QP-QJ)/QN =(mP-mJ)/mN ;
KP=0.4~0.5
K、KP、 η的取值要求：
P79
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曳引电动机发热与过载、起动校验： 一、初选电动机 MN=9550PN/nN 二、发热校验 A、直流或变频调速电梯 电动机内磁通量额定不变，可用等效负载转矩法。 电动机额定转矩：ＭＮ 等效负载转矩：Ｍｄ
电动机相序实现正反转运行的接触器，当KM接通
时电动机正转，拖动轿厢向上运动；当KMR接通
时，电动机反转，拖动轿厢向下运动。显然KM与
KMR也应互锁，以防止电源被短路，KR和KR1分
别为快速运行热继电器和慢速运行热继电器，是用
来保护快速绕组和慢速绕组，防止由于电动机过载
造成电机绕组过热而损坏的事故。
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采用双速电动机作电梯曳引电动机、对高速 绕组实行调压控制、对低速绕组实施能耗制动控 制的电梯是目前调压调速电梯的主要拖动方式。 电动机的高速绕组接成星形调压方式，每一 相接有一对反并联的晶闸管，接触器KM和KMR 是改变电动机转向的上行和下行接触器。在这种 形式下，还可以利用接触器的辅助触点实现互锁、 传递信号，KM、KMR在不运行时可以断开电路， 起到保护晶闸管的作用，还可以避免由于晶闸管 的误触发或短路造成电梯误动作的事故。
（150～300次） Ｃ、电动机为周期断续工作制。 电动机持续率（FS） 15%、25%、40%、60%； 电梯持续率 30%～70%;
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持续率的估算方法：FS=tg/T Ｄ：交流电梯，要求ＭST足够大，ＩST足够小。 通常ＩST ＝５～７ＩN ，ＭST＝0.7~1.8ＭN。 曳引电动机功率的粗选： 用平均负载（静态负载）代替等效负载。 原因：加速阶段负载转矩增大，制动阶段负载转 矩（Md）减小。
项目4 电梯的电力拖动系统
各种变频器的功能设定是大同小异的，但它们 对功能码和数据码的编排方法的差异却是很大的。
变频器功能与预置
实训目标
1 认识变频器的外部结构 2 掌变握变频频器器主的电接路线及端使子用注意事项 3 掌握变频器的操作方法
实训器材
变频器，型号FVR1.5E9S-4JE
三相异步电动机，型号Y90M-4 、 0.55kW
变频器的过载能力是指其输出电流超过额定 电流的允许范围和时间，大多数变频器都规定为 150% IN 、60 s或180% IN 、0.5 s。
过载 能力
额定值和频率指标
3）频率指标
频率 范围
变频器输出的最高频率和最低频率。
变频器输出频率的准确度。
频率 精度
频率
变频器输出频率的最小改变量，
分辨率 即每相邻两档频率之间的最小差值。
电梯主驱动速度曲线
2）集中布置多台电梯
通过电梯台数的增加来节省乘客侯梯时间。这种方法不是 直接提高梯速，但是为乘客节省时间的效果是同样的。当然电 梯台数的增加不是无限制的，通常认为，在乘客高峰期间，使 乘客的平均侯梯时间少于30s即可。
电梯主驱动速度曲线
3）尽可能减少电梯启、停过程中的加、减速时间
（1）电梯设备的用电要求
电梯的供电
3）电梯机房和井道内电线电缆 对于电梯机房和井道内电线电缆敷设要求：使用
金属或软管保护，要具备相应强度，且有阻燃特性； 导线弯角受力处应垫绝缘垫加以保护，垂直敷设应可 靠固定；电线保护外皮应完整进入开关和设备的壳体 内。
（1）电梯设备的用电要求
电梯的供电
4）电气的安全可靠性 电气安全可靠性要求：动力电路和电气安全装置
电梯的供电
变频器
变频器是利用电力半导体器件的通断 作用，将工频电源变换为另一频率的电能 控制装置。变频器作为变频技术的典型应 用，引领了电气传动技术向交流无级化方 向发展，使交流传动形式成为电气传动的 主流方式。
变频器功能与预置
实训目标
1 认识变频器的外部结构 2 掌变握变频频器器主的电接路线及端使子用注意事项 3 掌握变频器的操作方法
实训器材
变频器，型号FVR1.5E9S-4JE
三相异步电动机，型号Y90M-4 、 0.55kW
变频器的过载能力是指其输出电流超过额定 电流的允许范围和时间，大多数变频器都规定为 150% IN 、60 s或180% IN 、0.5 s。
过载 能力
额定值和频率指标
3）频率指标
频率 范围
变频器输出的最高频率和最低频率。
变频器输出频率的准确度。
频率 精度
频率
变频器输出频率的最小改变量，
分辨率 即每相邻两档频率之间的最小差值。
电梯主驱动速度曲线
2）集中布置多台电梯
通过电梯台数的增加来节省乘客侯梯时间。这种方法不是 直接提高梯速，但是为乘客节省时间的效果是同样的。当然电 梯台数的增加不是无限制的，通常认为，在乘客高峰期间，使 乘客的平均侯梯时间少于30s即可。
电梯主驱动速度曲线
3）尽可能减少电梯启、停过程中的加、减速时间
（1）电梯设备的用电要求
电梯的供电
3）电梯机房和井道内电线电缆 对于电梯机房和井道内电线电缆敷设要求：使用
金属或软管保护，要具备相应强度，且有阻燃特性； 导线弯角受力处应垫绝缘垫加以保护，垂直敷设应可 靠固定；电线保护外皮应完整进入开关和设备的壳体 内。
（1）电梯设备的用电要求
电梯的供电
4）电气的安全可靠性 电气安全可靠性要求：动力电路和电气安全装置
电梯的供电
变频器
变频器是利用电力半导体器件的通断 作用，将工频电源变换为另一频率的电能 控制装置。变频器作为变频技术的典型应 用，引领了电气传动技术向交流无级化方 向发展，使交流传动形式成为电气传动的 主流方式。
电梯电力拖动系统
门系统的故障诊断与排除
总结词
门系统故障通常表现为电梯门无法正 常开关、卡滞、异响等，需要检查门 电机、门锁和传动装置等部件。
详细描述
门系统故障可能由门电机损坏、门锁 故障、传动带断裂等原因引起。针对 不同故障原因，采取相应的措施进行 修复和更换，以保证电梯的正常运行。
重量平衡系统的故障诊断与排除
控制系统的维护与保养
01
控制系统是电梯电力拖动系统中 的核心部分，负责控制电梯的运 行。
02
定期检查控制系统的线路连接是 否牢固，防止因接触不良引起的
故障。
定期对控制系统进行除尘，保持 其良好的散热性能。
03
定期对控制系统的元件进行检测 ，确保其正常工作，防止因元件
故障引起的安全事故。
04
导向系统的维护与保养
02
该系统的主要功能是通过电力驱 动和控制电梯的运行，实现电梯 的升降、停止和方向控制等功能 。
电梯电力拖动系统的重要性
安全可靠
提高效率
电梯电力拖动系统是电梯安全运行的 关键，其稳定性和可靠性直接关系到 乘客的安全和舒适度。
电梯电力拖动系统通过智能控制和优 化设计，能够提高电梯的运行效率和 响应速度，缩短乘客等待时间。
总结词
重量平衡系统故障通常表现为电梯运行异常、过载或欠载等，需要检查重量平衡系统的钢丝绳、弹簧和传感器等 部件。
详细描述
重量平衡系统故障可能由钢丝绳断裂、弹簧失效、传感器损坏等原因引起。针对不同故障原因，采取相应的措施 进行修复和更换，以保证电梯的正常运行。
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感谢您的观看
曳引机的性能和可靠性对电梯 的安全、稳定运行具有重要影
响。
控制系统
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恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转 矩负载。
行业特制
10
（1）反抗性恒转矩负载特性 特点：
恒值负载转矩Tf总是与转速nf的方向相反，即作用方向总是阻 碍运动的方向。 当正转时nf为正， Tf与nf方向相反，应为正，即在第一象限； 当反转时nf为负， Tf与nf方向相反，应为负，即在第三象限；
电梯的电力拖动系统
平层信号
平层 层
安全保护系统
门锁保护
拖动系统
启动 层 定向、选层
轿内指令 厅外召唤
减速 层
减速点信号
层楼信号
层楼信号的取得
层楼指示
行业特制
1
拖动系统是电气部分的核心，电梯的运行是由拖动
系统完成的。
轿厢的上下、启动、加速、匀速运行、减速、平层 停车等动作，完全由曳引电动机拖动系统完成。
T
（a）
TF
（b）
反抗性恒转矩负载特性
(a)实际特性
(b)折算后的特性
行业特制
12
（2）位能性恒转矩负载特性 特点：
Tf的方向与nf的方向无关。 Tf具有固定不变的方向。 例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物，重 力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。 例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物， 重力的作用总是方向朝下的。即重力产生的负载转矩方向固定 不变，故在第一和第四象限。
现在使用晶闸管或脉宽调速的直流电机则是由控制 电路，依据电梯运行速度要求，逐渐减小晶闸管的 导通角或脉宽宽度，增加输出电压，使直流电机速 度随之增加。需要减速时，增大控制电路晶闸管的 导通角，减小输出电压，降低电机转速，直到停止。
行业特制
20
直流电动机结构
行业特制
21
直流驱动优缺点
优点：调速性能优异；机械特性硬。 缺点：电动机结构复杂，经常需要检查维
行业特制
13
nf
0 Tf T
n
Tf /j
T TF
0 T TF T
（a）
TF
（b）
位能性恒转矩负载特性
(a)实际特性
(b)折算后的特性
行业特制
14
一、静态负载机械特性
行业特制
15
二、动态负载机械特性
当电梯起动加速或停车前制动减速时，由于速度 的变化将引起动态负载转矩：
为了得到较好的舒适感，要求轿厢按预定的速度 曲线平滑地改变梯速。又由于电梯设有对重．使 传动系统的惯性增大（飞轮矩GD2较大），从而 使动态转矩增大，通常电梯动态转矩可达最大静 态转矩的1.5~3倍．因此在研究电梯运行的动力 学问题时，有必要将电梯的动态负载转矩绘制成 动态负载机械特性曲线。
主磁通，都可以得到不同的人为机械特性，从而在负载不变时可
以改变电动机的转速，以达到速度调节的要求，故直流电动机调速 的方法有以下三种。
行业特制
23
1、改变电枢电路外串电阻Rad 直流电动机电枢回路串接电阻后，可以得到如图所示的一簇机械特。nUKe
Ra Rad
KeKm 2
T
从特性可看出，在一定的负
护；存在励磁系统耗费较多能量；系统庞 大，占据较多使用空间； 所以目前在市场上除部分存量电梯外，新 增电梯几乎没有，基本被市场淘汰掉！
行业特制
22
二、直流电动机的调速方法
下面仅就他励直流电动机的调速方法作一般性的介绍。 从直流他励电动机机械特性方程式
n
U
Ke
Ra Rad
KeKm 2
T
可知：改变串入电枢回路的电阻Rad ；改变电枢供电电压U或
电梯运行的速度、舒适感、平层精度由拖动系统决 定。
电力拖动系统组成：曳引电动机、供电系统、速度 反馈装置、电动机调速装置
行业特制
2
电梯的电力拖动系统应具有如下功能： • 有足够的驱动力和制动力，能够驱动轿厢、 轿门及厅门完成必要的运动和可靠的静止。 • 在运动中有正确的速度控制，以保证有良好 的舒适性和平层准确度。 • 动作灵活、反应迅速，在特殊情况下能够迅 速制停。 • 系统工作效率高，节省能量。 • 运行平稳、安静，噪音小于国标要求。 • 对周围电磁环境无超标的污染。 • 动作可靠，维修量小，寿命长。
行业特制
16
行业特制
17
三、电梯的负载机械特性
将电梯的静态负载机城特性与动态负载机 械特性相叠加得到电梯负载机械特性，见 图3－12。
行业特制
18
第五节 直流电梯电力拖动方式
直流调速系统
1. 基本原理：
根据直流电机的特性，电机转速与电压成正比，给定电压 越高，电机转速也就越高。控制电机电压就控制了电机转 速。
行业特制
3
轿厢升降运动的常见电力拖动方式可以表示如下：
行业特制
4
行业特制
5
第二节电梯的速度曲线
（一）对电梯快速性的要求
电梯作为一种交通工具，对于快速性的要求是必不可少的。快速可 以节省时间，这对于处在快节奏的现代社会的乘客是很重要的。
快速性的获得方法：
1、提高电梯额定速度
2、集中布置多台电梯
3、尽可能减少电梯启、停程中的加、减速时间
早期直流电梯以交流电动机作为源动力，拖动直流发电 机，控制直流发电机励磁，改变发电机输出电压的形式， 实现以小功率控制大功率目的，原因所在是电力半导体技 术的不成熟。现代直流控制，舍去了直流发电系统，直接 采用晶闸管调节输出电压，控制直流电机运行。
行业特制
19
直流电梯的运转
早期源动力交流电动机始终运转，直流发电机没有 励磁，发电机输出电压为零。需要起动电机时，励 磁电压不断增加到设定值，发电机既发出不断增高 到额定值得电压，驱动直流电机运转，达到额定速 度。需要减速时，发电机励磁不断减小，电动机随 之跟随减速直至停止。
行业特制
6
（二）对电梯舒适性的要求
1、由加速度引起的不适 2、由加速度变化率引起的不适 （三）电梯的速度曲线
行业特制
7
行业特制
8
行业特制
9
第三节 电梯的负载机械特性
一、负载的转矩特性
负载的转矩特性是指生产机械的转矩与转速之间 的关系即：n=f(TL) 1 恒转矩负载特性
恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转 速n无关。
载转矩TL下，串入不同的电阻可 以得到不同的转速。如在电阻分
当转速nf=0时，外加转矩不足以使系统运动。
行业特制
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根据作用力与 反作用力原 理，这时反抗力负载转矩 大小和方向取决于外加转 矩的大小和方向。即与外 加转矩大小相等，方向相 反。负载转矩特性应与横 轴重合。例如轧机，机床 刀架平移机构等。
nf
nf
TF
Tf
0
Tf T
Tf /j T
0 T Tf /j
行业特制
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（1）反抗性恒转矩负载特性 特点：
恒值负载转矩Tf总是与转速nf的方向相反，即作用方向总是阻 碍运动的方向。 当正转时nf为正， Tf与nf方向相反，应为正，即在第一象限； 当反转时nf为负， Tf与nf方向相反，应为负，即在第三象限；
电梯的电力拖动系统
平层信号
平层 层
安全保护系统
门锁保护
拖动系统
启动 层 定向、选层
轿内指令 厅外召唤
减速 层
减速点信号
层楼信号
层楼信号的取得
层楼指示
行业特制
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拖动系统是电气部分的核心，电梯的运行是由拖动
系统完成的。
轿厢的上下、启动、加速、匀速运行、减速、平层 停车等动作，完全由曳引电动机拖动系统完成。
T
（a）
TF
（b）
反抗性恒转矩负载特性
(a)实际特性
(b)折算后的特性
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（2）位能性恒转矩负载特性 特点：
Tf的方向与nf的方向无关。 Tf具有固定不变的方向。 例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物，重 力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。 例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物， 重力的作用总是方向朝下的。即重力产生的负载转矩方向固定 不变，故在第一和第四象限。
现在使用晶闸管或脉宽调速的直流电机则是由控制 电路，依据电梯运行速度要求，逐渐减小晶闸管的 导通角或脉宽宽度，增加输出电压，使直流电机速 度随之增加。需要减速时，增大控制电路晶闸管的 导通角，减小输出电压，降低电机转速，直到停止。
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直流电动机结构
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直流驱动优缺点
优点：调速性能优异；机械特性硬。 缺点：电动机结构复杂，经常需要检查维
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nf
0 Tf T
n
Tf /j
T TF
0 T TF T
（a）
TF
（b）
位能性恒转矩负载特性
(a)实际特性
(b)折算后的特性
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一、静态负载机械特性
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二、动态负载机械特性
当电梯起动加速或停车前制动减速时，由于速度 的变化将引起动态负载转矩：
为了得到较好的舒适感，要求轿厢按预定的速度 曲线平滑地改变梯速。又由于电梯设有对重．使 传动系统的惯性增大（飞轮矩GD2较大），从而 使动态转矩增大，通常电梯动态转矩可达最大静 态转矩的1.5~3倍．因此在研究电梯运行的动力 学问题时，有必要将电梯的动态负载转矩绘制成 动态负载机械特性曲线。
主磁通，都可以得到不同的人为机械特性，从而在负载不变时可
以改变电动机的转速，以达到速度调节的要求，故直流电动机调速 的方法有以下三种。
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1、改变电枢电路外串电阻Rad 直流电动机电枢回路串接电阻后，可以得到如图所示的一簇机械特。nUKe
Ra Rad
KeKm 2
T
从特性可看出，在一定的负
护；存在励磁系统耗费较多能量；系统庞 大，占据较多使用空间； 所以目前在市场上除部分存量电梯外，新 增电梯几乎没有，基本被市场淘汰掉！
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二、直流电动机的调速方法
下面仅就他励直流电动机的调速方法作一般性的介绍。 从直流他励电动机机械特性方程式
n
U
Ke
Ra Rad
KeKm 2
T
可知：改变串入电枢回路的电阻Rad ；改变电枢供电电压U或
电梯运行的速度、舒适感、平层精度由拖动系统决 定。
电力拖动系统组成：曳引电动机、供电系统、速度 反馈装置、电动机调速装置
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电梯的电力拖动系统应具有如下功能： • 有足够的驱动力和制动力，能够驱动轿厢、 轿门及厅门完成必要的运动和可靠的静止。 • 在运动中有正确的速度控制，以保证有良好 的舒适性和平层准确度。 • 动作灵活、反应迅速，在特殊情况下能够迅 速制停。 • 系统工作效率高，节省能量。 • 运行平稳、安静，噪音小于国标要求。 • 对周围电磁环境无超标的污染。 • 动作可靠，维修量小，寿命长。
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三、电梯的负载机械特性
将电梯的静态负载机城特性与动态负载机 械特性相叠加得到电梯负载机械特性，见 图3－12。
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第五节 直流电梯电力拖动方式
直流调速系统
1. 基本原理：
根据直流电机的特性，电机转速与电压成正比，给定电压 越高，电机转速也就越高。控制电机电压就控制了电机转 速。
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轿厢升降运动的常见电力拖动方式可以表示如下：
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第二节电梯的速度曲线
（一）对电梯快速性的要求
电梯作为一种交通工具，对于快速性的要求是必不可少的。快速可 以节省时间，这对于处在快节奏的现代社会的乘客是很重要的。
快速性的获得方法：
1、提高电梯额定速度
2、集中布置多台电梯
3、尽可能减少电梯启、停程中的加、减速时间
早期直流电梯以交流电动机作为源动力，拖动直流发电 机，控制直流发电机励磁，改变发电机输出电压的形式， 实现以小功率控制大功率目的，原因所在是电力半导体技 术的不成熟。现代直流控制，舍去了直流发电系统，直接 采用晶闸管调节输出电压，控制直流电机运行。
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直流电梯的运转
早期源动力交流电动机始终运转，直流发电机没有 励磁，发电机输出电压为零。需要起动电机时，励 磁电压不断增加到设定值，发电机既发出不断增高 到额定值得电压，驱动直流电机运转，达到额定速 度。需要减速时，发电机励磁不断减小，电动机随 之跟随减速直至停止。
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（二）对电梯舒适性的要求
1、由加速度引起的不适 2、由加速度变化率引起的不适 （三）电梯的速度曲线
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第三节 电梯的负载机械特性
一、负载的转矩特性
负载的转矩特性是指生产机械的转矩与转速之间 的关系即：n=f(TL) 1 恒转矩负载特性
恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转 速n无关。
载转矩TL下，串入不同的电阻可 以得到不同的转速。如在电阻分
当转速nf=0时，外加转矩不足以使系统运动。
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根据作用力与 反作用力原 理，这时反抗力负载转矩 大小和方向取决于外加转 矩的大小和方向。即与外 加转矩大小相等，方向相 反。负载转矩特性应与横 轴重合。例如轧机，机床 刀架平移机构等。
nf
nf
TF
Tf
0
Tf T
Tf /j T
0 T Tf /j